JP2510974B2 - コンクリ−トポンプの切換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，高圧，高流速油圧回路の油圧シリンダ切換
時，具体的には，油圧式コンクリートポンプの油圧シリ
ンダの切換時に起きる切換不良の発生，振動の発生並び
に騒音の発生を低減させる油圧回路に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

コンクリートポンプは土木工事又は建築工事に於い
て，遠距離，高所（又は低所）へ，配送手段として，鉄
管中に，生コンを効率良く圧送するために用いられる。
ピストン式のものでは，機械力，又は油圧（稀には水
圧）によって，油圧シリンダを往復作動させてそれにタ
ンデムに連結してあるコンクリート圧送用シリンダを利
用して生コンを鉄管中に圧送するようになっている。

一般に油圧式のコンクリートポンプでは,2本の生コン
圧送用シリンダを交互に作動させて,1方では生コンの吸
入を，又同時に他方で生コンの圧送を行うようになって
おりホッパーから各々のシリンダへ交互に生コンを吸入
させ，又各々のシリンダから吐出管へ生コンを圧送させ
るための流路切換装置が設けてある。流路切換装置とし
て，揺動管方式の切換装置（ホッパー内で,1本の管状の
物体が，常に吐出管と連結しながら，前記圧送用シリン
ダ出口に交互に接続することにより,2本の圧送用シリン
ダを交互に働かせて圧送する方式のもの）に於ては，圧
送用シリンダと切換装置用シリンダは順序動作をするこ
とにより，圧送作用を続けるわけであるが，そのシーケ
ンス方式には次の方法が考えられる。即ち， （１）油圧パイロット方式（シリンダ内の油圧上昇，又
はシリンダ端部での油圧発生装置又はプレッシャースイ
ッチによる方式） （２）位置制御方式（機械的方式，油圧通路制御式，又
は電気磁気等の位置センサーを用いる方式） （３）上記（１），（２）の混合方式 この中（１）の油圧パイロット方式のものでは,1方の
油圧シリンダの上死点に到達してから，又はシリンダ内
のピストンが上死点近傍に到達してから油圧発生装置を
働かせて，次の動作に入るため，最初に働いたシリンダ
内の油圧が上昇した後に，次のシリンダの作動工程に移
ることとなる。又（２）の位置制御方式でも，位置を検
出して次のシリンダへ圧油を導く切換弁（電磁弁等）を
切換えたところで，切換弁の作動応答性能上，やはり先
に作動した油圧シリンダ内の油圧が上昇してしまった後
に次のシリンダが作動し始めることとなる。いずれにし
ろ，生コン圧送用の油圧シリンダ内の油圧が上昇した状
態のまま，切換用シリンダが作動することとなり，この
場合，ホッパーと揺動管内で圧力のかかっている生コン
との力のバランス，モーメントのバランスが必ずしも，
とれていないため，切換シリンダの作動が重たくなり遂
には切換り不良を起すこととなる。特に貧配合生コンの
圧送中は，生コンは必ずしもビンガム流体としての動き
を行わず，揺動管と吸入，吐出側の穴に若干のずれがあ
る場合（揺動管の揺動精度の悪い場合とか,1部が摩耗し
ている場合等）には，圧送圧力が高くなるに従って，栓
流体となった生コン内から脱水し，揺動管内部の生コン
は剛体状となり，ホッパーの前後面を押しつける格好と
なり，この状態で揺動管を切り換えるのには過大な力を
要することとなる。これを力のみで対抗して切換えるの
は，エネルギー上からも得策ではない。又,1方のシリン
ダ内が高圧となってしまってから，油路を切換えると，
高圧油が高速で切換えるため（油圧式コンクリートポン
プでは，装置の性質上，一般の油圧装置に比して配管径
が小さくならざるを得ない。）その衝撃力が振動となり
又機械音となって不都合を起し易い。

具体的に従来例について第６図で説明する。

油圧ポンプ１で発生した圧油は切換弁6,切換弁７によ
りホッパー30内に供給される生コンを生コン圧送用シリ
ンダ3,3Aを通して切換シリンダ４により切換えられる揺
動管29を経由して，吐出管28へ送り出すようになってい
る。即ち第６図で，ホッパー30に入った生コンは，圧送
用シリンダ３側に吸込まれており，この状態では，電磁
弁９のソレノイド15に通電されており，従って切換弁７
は，図示の如き位置に切換っており，揺動管切換用シリ
ンダ４は下側へ，又はレバーで駆動されている揺動管29
は，図示の如く，上側へ切換っている。従って圧送用シ
リンダ３から押し出された生コンは，揺動管29を経て，
吐出管28の方へ移送される。圧送用シリンダ３が上死点
にに達すると，センサー10で感知して，その信号はソレ
ノイド14に入り，従ってパイロット圧は切換弁７の上側
に入り，圧油は切換シリンダ４の下側へ入り，揺動管29
を下側へ切り換える。この時センサー11Aで切換り完了
を検知し，その信号は電磁弁８のソレノイド13に入り，
従ってパイロット圧は切換弁６の下側に入り，高圧油は
圧送用シリンダ３の右側に入ることとなり，吸込行程へ
と移る。この時圧送用シリンダ3Aは吐出行程に入ってお
り，この順序動作を交互に繰り換すことにより，生コン
を連続的に圧送するようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような従来方式の回路では，切換弁6,及び切換弁
７の切換る時には，前述のように既に油圧回路が高圧と
なっているため， （１） 揺動管29の切換不良が発生する。

（２） 切換時の高圧油の衝撃が振動や騒音の原因とな
っている。

等の不具合が発生している。

そこで本発明は，従来の油圧式コンクリートポンプで
は，特に貧配合生コンの圧送時に於いて，揺動シリンダ
の切換不良が発生することに着目し，圧送用シリンダに
かける油圧を所要時間，他に不具合を発生させない範囲
まで低下させ，揺動管にかかる力を低減せしめて，切換
不良をなくしたものである。又，各々の圧送用シリンダ
切換時の昇圧によるエネルギー蓄積を低減することによ
り，切換時の反力による振動と，高圧油切換時の騒音を
低減せしめるものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は，揺動管が一対のコンクリートシリンダに交
互に接続する，油圧回路により制御されるコンクリート
ポンプにおいて，油圧ピストン上死点位置を検出する手
段と，該上死点位置の検出信号により，メイン回路の圧
力を油圧ピストン上死点時から所定時間内低下せしめる
制御手段を装備したことを特徴とする。

高圧油を急激に切換える際に発生する弊害を避ける前
記制御手段として次の様な制御手段がある。

（１） メイン回路に切換弁の作動時の圧力をある程度
の時間だけ，圧力を下げるリリーフ弁を設ける。

（２） 切換弁の下流側のポート間にバイパス用弁を挿
入する。

（３） 切換弁の下流側回路にアキュムレータを挿入す
る。

（４） 切換弁の下流側回路にブランチホースを接続す
る。

（５） 可変変量形油圧ポンプの傾転角制御を行う。

（６） 切換弁のスプールに圧抜き用手段を設ける。

〔作用〕

上記制御手段を装備することにより，一方の油圧シリ
ンダが上死点へ到達した後，然るべき切換弁が切換る迄
の，所望時間だけ圧油の圧力上昇を遅延させ（所定の時
間の間だけ，所定の圧力以下に保つ。）揺動管の切換え
を確実に行わせ，又高油中での切換えによる振動，騒音
の弊害を低減させる。

尚，圧送中に，一時的にしろ，圧送圧力を低下させる
ため，高所圧送時に生コンの逆流する可能性が考えられ
るが，高さ130mの高所での検証テストでは，コンクリー
トポンプでの打設での一般的配慮を行えば，特に問題が
起らないことは，確認されている。又非常に特殊な打設
条件（生コン，配管）の場合でも本発明は有用である。

〔実施例〕

以下，本発明の各実施例を図面に基づいて説明する
と，第１図が本発明の第１実施例である油圧回路を示
し，ダブルシリンダの油圧式コンクリートポンプの本回
路において，オイルポンプ１によって得られる高圧の作
動油は，油圧切換弁ブロック２に入り，コンクリートを
圧送するための油圧シリンダ3,3Aと，揺動管29を切換え
るための切換用油圧シリンダ４に分配される。

油圧切換弁ブロック２は，メインリリーフ弁５と，前
記油圧シリンダ３の圧送用切換弁６及び前記揺動管切換
用油圧シリンダ４の揺動用切換弁７からなり，一方の圧
送用切換弁６は油圧シリンダ３の作動油の流れを制御
し，圧送用切換弁６の切換用パイロット圧は，揺動管切
換用油圧シリンダ４の第２ピストン位置検出スイッチ1
1,11Aからの電気信号により第１パイロット圧用切換弁
８によって制御され，他方の切換弁７は油圧シリンダ４
の作動油の流れを制御し，該切換弁７の切換用パイロッ
ト圧は，コンクリート圧送用の油圧シリンダ３に設置さ
れた第１ピストン位置検出スイッチ10,10Aからの電気信
号で第２パイロット圧用切換弁９によって制御されてい
る。そしてメインリリーフ弁５のベント回路から油圧を
取り出し，サブリリーフ弁17とソレノイド19を持つ切換
弁18を接続している。なお20はタンクである。

また切換弁18を切換えるに際しては，図示してはいな
いがソレノイド各シリンダの上死点（又は下死点）から
信号を取り出し，所要時間だけソレノイド19へ通電もす
るように電気回路が構成されている。

いま，第１図の油圧回路図で，コンクリート圧送用の
油圧シリンダ3,3Aのピストンが矢印の方に作動している
場合，第１パイロット圧用切換弁８のソレノイド12がON
で，第２パイロット圧用切換弁９のソレノイド15がONの
状態にあって，油圧切換弁ブロック２にオイルポンプ１
より供給された作動油がコンクリート圧送用の油圧シリ
ンダ3,3Aのピストンを矢印の方向へ動かし，同油圧シリ
ンダ3,3Aのピストンがストロークエンドまで達すると，
スイッチ10,10Aの電気信号により前記第２パイロット圧
用切換用弁９のソレノイド14が通電され，スイング切換
用油圧シリンダ４の揺動用切換弁７が切換わり始めると
同時に，図示せざる電気回路により，一定時間（△ｔ時
間）ソレノイド19へ通電され，サブリリーフ弁17に連接
された切換弁18を切換える。これによりオイルポンプ１
の作動油はメインリリーフ弁５からサブリリーフ弁17の
セット圧力でタンクポート側へ流れ，タンク20に直接戻
る。この△ｔ時間の間に揺動用切換弁７は切換わりを完
了する。

次に，切換用油圧シリンダ４のピストンが第１図の矢
印と反対の方向へ作動し，ストロークエンドまで達する
と，該シリンダ内のピストン位置検出スイッチ11,11Aの
電気信号により，第１パイロット圧用切換弁８のソレノ
イド13が通電され，コンクリート圧送用の油圧シリンダ
3,3Aの圧送用切換弁６が反対に切換わり始める。次にこ
のソレノイド13に通電されると同時に，図示さぜる電気
回路により，一定時間（△ｔ時間），ソレノイド19へ通
電され，サブリリーフ弁17に連接された切換弁18を切換
える。この時，オイプポンプ１の作動油は，前回と同様
にサブリリーフ弁17のセット圧でメインリリーフ弁５か
らタンク20へ直接流れることになる。

また，コンクリート圧送用の油圧シリンダ３のピスト
ンが矢印と反対の方向に作動し，ストロークエンドで位
置検出スイッチ10の電気信号が出され，第２パイロット
圧用切換弁９のソレノイド15が通電され，切換用油圧シ
リンダ４の揺動用切換弁７が切換わり始めると，前述し
たものと同様にサブリリーフ弁17に連結する切換弁18の
ソレノイド19へ通電され，切換え弁18を切換え，前記切
換用油圧シリンダ４の揺動用切換弁７の切換わりに要す
る時間△ｔの間，作動油はメインリリーフ弁５タンク20
へサブリリーフ弁17のセット圧力で直接流れることにな
る。

次にスイング切換用油圧シリンダ４のピストンが第１
図の矢印の方向へ作動し，ストロークエンドで位置検出
スイッチ11Aの電気信号により第１パイロット圧用切換
弁８のソレノイド12が通電され，コンクリート圧送用の
油圧シリンダ３の圧送用切換弁６が切換弁６が切換わり
始めると，同時にソレノイド19を通電し，サブリリーフ
弁17に連結した切換弁18を切換え，△ｔ時間の間，作動
油はサブリリーフ弁17のセット圧力でメインリリーフ弁
５からタンクへ流れる。

以上の４行程を繰返し，各第1,第２パイロット圧用切
換弁8,9のソレノイド12,13,14,15に通電されると同時
に，図示せざる電気回路により一定時間サブリリーフ弁
17に連結した切換弁18のソレノイド19に通電され，切換
弁6,7が切換わる間に，オイルポンプ１の作動油は，高
圧のメインリリーフ弁５よりサブリリーフ弁17にてセッ
トされた安全弁セット圧まで下げられて，油圧回路の圧
力が低圧にされる。

次に切換弁の切換えが完了し，各油圧シリンダのピス
トンのストローク途中は，ソレノイド19には電気が通電
されず，切換弁18はスプリングにより第１図に示すよう
なポートに戻り，サブリリーフ弁17の回路はブロックさ
れ，回路圧はメインリリーフ弁５にてセットされた安全
弁セット圧まで高圧で，各油圧シリンダを切換え作動さ
せる。なお，本発明は以上の実施例に限るものではな
く，以下に挙げる変更もありうるものである。

上記実施例では，油圧回路のメインポート（Ｐポー
ト）よりの圧力を低下させているが，次の各実施例のよ
うに圧力を低下させても良い。

第２図で示す第２実施例では，圧送用切換弁６の下流
側であるA,Bポート間にバイパス路を設け，該バイパス
路に，可変絞り22,電磁切換弁21を有するバイパス弁と
を設け，短時間，バイパス弁を作動させるようにしたも
のである。

第３図で示す第３実施例では，圧送用切換弁の供給ラ
インに電磁切換弁23,アキュムレータ27を設け，アキュ
ムレータ27に短時間蓄圧することにより，圧送圧力を低
下させるようにしたものである。

第４図で示す第４実施例では，圧送用切換弁６の供給
ラインから，短時間電磁切換弁23を介してホースブラン
チ24へ圧油を導くことにより，圧送圧力を低下させるよ
うにしたものである。

第５図は，オイルポンプ１に代りに可変吐出量型油圧
ポンプ25を制御部26を電気的に制御し，油量，油圧を制
御することにより，所要時間だけ，圧送圧力を低下させ
るようにしたものである。

〔発明の効果〕

以上説明した如く，本発明によると，以下の諸効果を
奏するものである。即ち，本発明では，シリンダ作動開
始時（切換弁切換時）に短時間，油圧回路圧力を低下さ
せるため，揺動管の力学的アンバランスによる切換不良
がなくなり，従って生コン圧送中に，閉塞すると云う現
象がなくなる。さらに油圧回路を，高圧中で切換えるこ
とがないので，揺動，騒音を低減できる。また栓流体で
ある生コンの急激な移動を避け，閉塞防止を図ると共に
生コン通過部の早期摩耗を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す油圧回路図，第２乃
至第５図は第２乃至５実施例を示す油圧回路図，第６図
は従来のコンクリートポンプの油圧回路図である。 １……油圧ポンプ,2……油圧切換弁ブロック,3,3A……
圧送用シリンダ,4……揺動管用シリンダ,6……圧送用切
換弁,7……揺動用切換弁,10,10A……圧送用シリンダ用
センサー,11,11A……揺動管切換シリンダ用センサー,1
2,13,14,15……ソレノイド,17……サブリリーフ弁,18…
…切換電磁弁,28……吐出管,29……揺動管,30……ホッ
パー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】揺動管が一対のコンクリートシリンダに交
   互に接続する，油圧回路により制御されるコンクリート
   ポンプにおいて，コンクリート圧送用油圧シリンダのピ
   ストンの位置を検出するピストン位置検出手段と，前記
   ピストン位置検出手段からのピストン上死点検出信号に
   よりオイルポンプと前記油圧シリンダとを接続するメイ
   ン油路の圧力を油圧ピストンの上死点時から所定時間内
   低下せしめる制御手段とを備えたことを特徴とするコン
   クリートポンプの切換装置。